稀土-過渡金屬摻雜納米發(fā)光材料的合成及發(fā)光特性研究.pdf

1、納米發(fā)光材料由于其特定的幾何形態(tài)因而在應用上有著體相材料不可比擬的優(yōu)勢，目前已經(jīng)成為納米材料研究的熱點。探索和研究多種類型的納米尺度發(fā)光材料，豐富和發(fā)展相關制備方法，探索這些納米材料的發(fā)光特性，對于基礎研究和開拓新材料的應用領域都有著十分重要的意義。本論文在新型稀土／過渡金屬摻雜納米發(fā)光材料的合成及形成機理、所獲得的新型材料的發(fā)光特性等方面進行了有益的探索。論文的主要創(chuàng)新性結果如下： 1.采用氣-液-固生長機制合成了Tb3+離子

2、摻雜的非晶SiO2納米線，對其形貌、成分以及合成機理進行了分析，并分別研究了純SiO2納米線和在不同Tb3+摻雜濃度下的SiO2納米線的發(fā)光性能。SiO2納米線的綠光發(fā)射是由氧化硅中的≡Si-H所產(chǎn)生的，而Tb-SiO2納米線的發(fā)光是由Tb3+離子和Si02基質共同作用的結果，表現(xiàn)出新奇的綠色發(fā)光特性。 2.采用高溫固相反應法合成了AlIsB4O33:Eu3+和Al1884O33：Eu2+納米棒，這里硼酸鋁納米棒的生長過程是一種

3、自催化的生長行為，合成方法簡單易行且成本低。Al1884O33：Eu3+納米棒的發(fā)光以Eu3+的5D0→7F2電偶極躍遷發(fā)射為主，Al1884O33：EH2+納米棒發(fā)射光譜是540 nm處的寬帶譜峰，歸因于Eu2+的4f65d→4，的躍遷發(fā)射。這兩類材料在形態(tài)和性質上的特點將使其作為紅色／綠色熒光粉在發(fā)光材料的應用上更具優(yōu)勢。 3.通過兩步合成法，在制備出Mg-Al-CO3：Mn LDH前驅體的基礎上，成功合成出高純度六邊形Mg

4、Al2O4：Mn2+納米片。MgAl204：Mn2+納米片具有單晶結構，表面不平整，厚度不均勻，這是由前驅體經(jīng)高溫下逐步脫水分解品格重排以及鹽酸后處理的結果。納米片在390 mm波長激發(fā)下可以得到566 nm處的寬帶發(fā)射，對應于Mn2+離子的4T1(4G)→6A1(6s)躍遷發(fā)射而產(chǎn)生黃綠色光。 4.采用一步合成(one-pot)的方法，利用反應助熔劑提供的硼源，直接合成了BN納米片包覆的SrAl2O4：Eu2+熒光粉。熒光粉表

5、面的致密的BN納米片包覆層能夠阻止水分子進入鋁酸鍶晶格中，有效的防止其水解。包覆的熒光粉的最大發(fā)射峰與未包覆熒光粉的發(fā)射峰位置相同，只是強度略低。這里提供了一種包覆堿土金屬鋁酸鹽的新方法，解決這類材料在高濕度環(huán)境中易水解這一狀況從而擴大其應用領域。 5.利用碳納米管模板限制反應的方法在1100℃合成了硼酸鑭納米線，并對其形貌、結構和成分進行表征，指出碳納米管在納米線的合成過程中起到了關鍵作用，硼酸鑭納米線的形貌與高溫下發(fā)生在位反